M+P MBBM groep Mensen met oplossingen. Rapport. Opschaling onderzoek rolweerstand naar netwerkniveau

Transcriptie

1 M+P MBBM groep Mensen met oplossingen Rapport Opschaling onderzoek rolweerstand naar netwerkniveau M+P.PWG juli 214

2 Colofon Opdrachtnemer M+P raadgevende ingenieurs BV Opdrachtgever Provincie Gelderland Afdeling Beheer en Onderhoud Wegen Postbus GX Arnhem Ordernummer 1349 Zaaknummer Titel Rapportnummer Opschaling onderzoek rolweerstand naar netwerkniveau M+P.PWG Revisie 3 Datum 7 juli 214 Aantal pagina s 45 Auteurs Contactpersoon ir. J. Hooghwerff ing. E.S.A.W. van Gils ir. H.F. Reinink ir. Jan Hooghwerff vught@mp.nl M+P Wolfskamerweg 47 Vught Postbus 294, 526 CB Vught Visserstraat 5 Aalsmeer Postbus 344, 143 AH Aalsmeer onderdeel van de Müller-BBM groep Lid NLingenieurs ISO 91 gecertificeerd Copyright M+P raadgevende ingenieurs BV Niets van deze rapportage mag worden gebruikt voor andere doeleinden dan is overeengekomen tussen de opdrachtgever en M+P (DNR 211 Artikel 46).

3 Management samenvatting Duurzaam wegdekbeleid Het vervoer van personen en goederen vraagt veel energie en levert daarmee veel CO 2 -uitstoot. De provincie Gelderland vindt het belangrijk om in te zetten op duurzame mobiliteit. Naast het schoner worden van voertuigen door betere motoren, duurzame brandstoffen en banden met lage rolweerstand, kan ook CO 2 -besparing worden gerealiseerd met een duurzaam wegdekbeleid. Circa 95% van de CO 2 -uitstoot van het wegverkeer wordt veroorzaakt door het verkeer zelf. De overige 5% van de emissie is een gevolg van aanleg, beheer en onderhoud van de infrastructuur. Het grootste reductiepotentieel ligt dus bij de uitstoot van het verkeer. Voor de provincie, als beheerder van de weg, zijn er beperkt mogelijkheden om de emissie van het verkeer te beïnvloeden. De belangrijkste is de keuze van een wegdektype met een lage rolweerstand. Door de gemiddelde rolweerstand van het wegdek te verminderen, kan brandstof worden bespaard en daarmee CO 2 - emissie gereduceerd. Rolweerstand Een voertuig (zie figuur links) ondervindt verschillende weerstandskrachten. De rolweerstand is de mechanische energie die omgezet wordt in warmte als een band zich over een bepaalde afstand over het wegdek verplaatst. Het aandeel van de rolweerstand in de som van de weerstandskrachten is voor verschillende rijomstandigheden anders: voor provinciale wegen circa 3%. Rolweerstandsmetingen In 213 is door provincie Gelderland in samenwerking met Rijkswaterstaat een onderzoek uitgevoerd om inzicht te krijgen in het effect van het wegdektype op de rolweerstand. Op een groot aantal wegvakken zijn door M+P en TU Gdansk gelijktijdig rolweerstand- en textuurmetingen uitgevoerd. De resultaten laten verschillen zien in rolweerstand tussen wegdektypen tot circa 3%. Deze verschillen worden vooral bepaald door de gradering van het wegdek. Voor de meest gangbare wegdektypen op provinciale wegen kan gewerkt worden met een driedeling: de laagste rolweerstand hebben wegdektypen zoals dunne geluidreducerende deklaag (DGAD),dicht asfaltbeton en SMA8-varianten, in een volgende categorie zit bijvoorbeeld SMA11 en de categorie met de hoogste rolweerstandswaarden bevat ZOAB16 en oppervlakbewerkingen. Model Het onderzoek in 213 heeft een model opgeleverd waarmee op basis van textuurmetingen een betrouwbare schatting gemaakt kan worden van de rolweerstand. Textuurmetingen worden in de provincie al tweejaarlijks uitgevoerd. Op basis van deze metingen is in dit onderzoek een aantal scenario s bekeken om inzicht te krijgen in het effect van wegdekbeleid op CO 2 -emissie. De totale jaarlijkse CO 2 -emissie van het verkeer in provincie Gelderland wordt geschat op 58 kton voor personenauto s en 35 kton voor vrachtwagens. De CO 2- footprint voor aanleg, beheer en onderhoud van wegen is circa 3 kton per jaar. M+P.PWG juli 214 3

4 Effect wegdekkeuze De eerste bevinding is dat de keuze in het verleden (circa 23) voor wegdektypen met een fijne gradering voor de emissie van personenauto s een besparing van 2 tot 6 kton per jaar op een totaal van 58 kton/jaar heeft opgeleverd. Dit is equivalent aan een brandstofbesparing voor alleen personenauto s van 1 à 2 miljoen liter per jaar. Daarmee is de belangrijkste besparing via de keuze van wegdektype al gerealiseerd. Voor vrachtwagens is het effect (nog) niet onderzocht, de verwachting is dat ook voor vrachtwagens er een positief effect optreedt. De voor de toekomst nog te realiseren reducties zijn beperkt. Een besparing van circa 3 kton per jaar is mogelijk als aanvullend een derde van het wegennet voorzien wordt van wegdektypen met een lage rolweerstand (DGAD of DAB). Deze keuze voor DGAD levert behalve veel geluidreductie, ook de laagste CO 2 -emissie op. Daarnaast heeft het een gunstig effect op de NO x en fijnstof emissie en daarmee ook op de stikstofdepositie in de natuur. In de resultaten van dit onderzoek is het effect van verkeersgroei en het schoner worden van voertuigen niet verwerkt. Beide ontwikkelingen zorgen voor significante beïnvloeding van de totale verkeersemissies maar heffen elkaar naar verwachting grotendeels op. 4 M+P.PWG

5 Technische samenvatting Vanuit het belang van brandstof- en CO 2 -reductie is in 213 een onderzoek uitgevoerd om het effect van verschillen tussen wegdektypen op de variatie in rolweerstand in kaart te brengen voor zowel het hoofdwegennet (autosnelwegen) als andere doorgaande (provinciale) wegen. Het meetprogramma bestond uit onderzoek op in totaal 69 wegvakken, waarvan gelijktijdig de rolweerstand en de textuur gemeten is. De geselecteerde vakken varieerden zowel in wegdektype als in leeftijd (en onderhoudstoestand). De meetcampagne is uitgevoerd in april 213, in een samenwerking van M+P en TU-Gdansk. In figuur 1 zijn de rolweerstandswaarden per wegvak weergegeven. Het betreft alle wegvakken die in de provincie Gelderland zijn gemeten in het kader van het meetprogramma Influence of road surface type on rolling resistance. De verschillende wegdektypen zijn met kleur aangegeven. De meetresultaten laten verschillen zien in rolweerstand tussen de verschillende wegdektypen tot circa 3%. Er zijn geen significante verschillen gevonden die te herleiden zijn tot verschillen in de leeftijd van het wegvak DLPAC /5 SMA 5 ty pe G SD 8/11 + 2/6 TSL 2/6 DLPAC 4/8 PAC 8 SD SD 4/8 SMA 8 ty pe G DAC PAC 11 SMA 11 ty pe 2 SMA 11 ty pe G PAC 16 Rolling resistance (temperature corrected) for each run ordered by grading RRC [kg/t] figuur 1 Rolweerstandwaarden van alle wegvakken die in provincie Gelderland zijn gemeten. De waarden zijn gecorrigeerd voor bandtemperatuur om de resultaten onderling te kunnen vergelijken Naast rolweerstandmetingen zijn er gelijktijdig textuurmetingen uitgevoerd. De resultaten van de textuurmetingen worden uitgedrukt in de parameters MPD ( mean profile depth ), RMS ( root mean square ) en skewness ( scheefheid ). De MPD-waarden per wegvak zijn weergegeven in figuur 2. M+P.PWG juli 214 5

6 DLPAC /5 SMA 5 ty pe G SD 8/11 + 2/6 TSL 2/6 DLPAC 4/8 PAC 8 SD SD 4/8 SMA 8 ty pe G DAC PAC 11 SMA 11 ty pe 2 SMA 11 ty pe G PAC 16 MPD for each run ordered by grading MPD [mm] figuur 2 Textuur (MPD) waarden van alle wegvakken die in provincie Gelderland zijn gemeten in het kader van het meetprogramma rolweerstand [1] Voor provinciale wegen betekent dit dat wegdektypen met een gradering van /11 (SMA en ZOAB) een circa 7 ± 5 % hogere rolweerstand hebben in vergelijking met dunne deklagen of dicht asfaltbeton. Met behulp van de rolweerstand en textuur meetdata was een aantal regressiemodellen onderzocht. Voor deze regressiemodellen was gebruik gemaakt van alle meetdata die beschikbaar was binnen het onderzoek rolweerstand. Met dit model kan de rolweerstand bepaald worden op basis van één of meer textuurparameters (zoals MPD, RMS, skewness). Met de beste modellen kan de rolweerstand bepaald worden met een modelonzekerheid van ± 3%. In figuur 3 zijn enkele multi regressiemodellen weergegeven. Op de y-as staan de (werkelijke) rolweerstandswaarden en op de x-as de voorspelde rolweerstandwaarden die zijn berekend met het model. De R 2 -waarde (correlatiecoëfficiënt) en de spreiding van het residu zijn een maat voor de kwaliteit van de relatie. 6 M+P.PWG

7 (T tyre corrected) vs predicted RR actual RR (T tyre corrected) vs predicted RR.5492*RMS *Skewness RR =.9988*MPD *MPD/RMS R 2 =.6813 R 2 = actual RR (T tyre corrected) vs predicted RR RR =1.88*RMS *Skewness R 2 = actual RR [kg/t] 9 8 actual RR [kg/t] predicted RR [kg/t] predicted RR [kg/t] predicted RR [kg/t] Residuals 6 Residuals 6 Residuals figuur 3 De rolweerstand waarden uitgezet tegen de voorspelde waarden op basis van het multi regressie model RR ~MPD + MPD/RMS en RR ~RMS + Skewness Vervolgonderzoek verbetering relatie textuur en rolweerstand Naar aanleiding van de positieve resultaten uit het onderzoek rolweerstand is een vervolgonderzoek uitgevoerd naar mogelijke optimalisatie van het textuur-rolweerstand-model. De belangrijkste bevinding was dat het bestaande textuur rolweerstand model al behoorlijk robuust is. Het onderzoek heeft geleid tot de volgende relatie tussen textuur en rolweerstand: (1) ( ) ( ) ( ) (R 2 =,69) M+P.PWG juli 214 7

8 Opschaling naar netwerkniveau Ieder jaar worden in opdracht van provincie Gelderland wegdekmetingen uitgevoerd op 5% van haar areaal. Als onderdeel van deze wegdekmetingen worden textuurmetingen uitgevoerd. De resultaten van de textuurmetingen zijn in dit project gebruikt om de rolweerstand per 1 meter wegvaklengte te bepalen. Dit onderzoek levert de inzichten uit het opschalen van het rolweerstandsonderzoek naar het gehele netwerk van provincie Gelderland. Een overzicht van de rolweerstand van het gehele wegennetwerk. Inzicht in verschillen in CO 2 -emissie van het verkeer. Inzicht in CO 2 -emissie-effecten voor interessante scenario s, vanuit ontwikkelingen van de afgelopen jaren en verwachtingen voor de komende jaren met betrekking tot wegdekbeleid en verkeersintensiteiten, waardoor een voor de CO 2 -emissie optimale keuze gemaakt kan worden. In totaal zijn er zes scenario s doorgerekend, waarbij op een kaart de CO 2 -effecten op 1 meter vakken in detail zichtbaar zijn gemaakt. Als uitgangspunt is hierbij steeds de situatie 212/213 gebruikt. Bij de scenariostudies wordt steeds de rolweerstandscoëfficiënt gevarieerd. De CO 2 -emissie in de uitgangssituatie (213) ten gevolge van het verkeer wordt geschat op circa 58 kton voor personenauto s en 35 kton voor vrachtwagens. De eigen CO 2 -footprint van provincie Gelderland bedraagt circa 48 kton, waarvan circa 3 kton voor aanleg en beheer van asfaltverhardingen. De volgende drie scenario s zijn doorgerekend, waarbij de CO 2 -effecten van mogelijke in het verleden te maken wegdekkeuzes in kaart zijn gebracht: 1% SMA 11 4% SMA 11 en 6% DAB 16 1% ZOAB 16 (RWS scenario). Deze scenario s betreffen keuzes die in het verleden gemaakt hadden kunnen worden. Het effect is alleen bepaald voor personenauto s. Als in het verleden één van deze keuzes gemaakt zou zijn, zou dat tot 3% hogere CO 2 -emissie ten opzichte van de huidige situatie geleid hebben (tot circa 17 kton). Daarnaast is het effect van drie mogelijke toekomstscenario s op de CO 2 -uitstoot voor personenauto s bepaald: 1% DGAD 2/3 SMA 8G+ en 1/3 DGAD 1% SMA 8G+ Een realistisch toekomstscenario is 2/3 SMA 8G+ en 1/3 DGAD. Hiermee wordt een CO 2 -besparing van circa,2% op jaarbasis gerealiseerd, ten opzichte van de uitgangssituatie. De absolute besparing is circa 1 kton per jaar. Het effect voor vrachtwagens is niet (kwantitatief) onderzocht. De verwachting is dat het effect ligt tussen nihil en een (procentueel) vergelijkbaar effect als voor personenauto s. Om inzicht te krijgen in het effect van verkeersgroei op de CO 2 -uitstoot is met de verkeersprognose voor 222 de verwachtte toename van de CO 2 -emissie bepaald. Uitgaande van een autonome groei van 1% per jaar vanaf 212 tot 222, stijgt de CO 2 -emissie met circa 62 kton. Het betreft een stijging van 1,5%. De kanttekening bij deze stijging is dat door het schoner worden van het verkeer ook een reductie in deze orde grootte wordt verwacht. 8 M+P.PWG

9 Effect op luchtemissies De gemaakte keuze om geluid en rolweerstand te reduceren met DGAD s heeft naast een afname van de CO 2 -uitstoot ook een gunstig effect op de NO x en fijnstof emissie en daarmee ook op de stikstofdepositie in de natuur. Geconcludeerd kan worden dat ten gevolge van het huidige wegdekbeleid (ten opzichte van de situatie in 23) er sprake is van een reductie van de NOx- en PM 1 -emissie van,4 resp.,7%. Dit betreffen reducties uitgaande van de totale emissies voor lichte, middelzware en zware motorvoertuigen. Hierbij is geen rekening gehouden met de verkeersgroei. Effect op brandstofverbruik Een vermindering van de rolweerstand heeft een direct effect op het brandstofverbruik. Het totale brandstofverbruik voor personenwagens in 23 voor de invoering van dunne deklagen was circa 1 à 2 miljoen liter per jaar hoger dan het verbruik in de uitgangsituatie 212/213. Classificatiesysteem Uit het onderzoek is duidelijk geworden dat de rolweerstand van wegdektypen te classificeren is aan de hand van de gradering van het wegdektype en de textuureigenschappen. Op basis van de resultaten van [1] is een classificatie afgeleid voor de textuur- en rolweerstandswaarden van verschillende wegdektypen waardoor het mogelijk is om een (globale) klassenindeling te maken voor beleids- en beheerdoeleinden. De in de tabel opgenomen klassenindeling is gebaseerd op de eigenschappen van wegdektypen in nieuwstaat. tabel I Classificatie van wegdektypen op basis van MPD en rolweerstandscoëfficiënt Klasse Wegdektype (in nieuwstaat) MPD-waarde [mm] Rolweerstandscoëfficiënt [kg/t] A DAB / DGAD / SMA8 / Tweelaags ZOAB < 1,2 < 9, B ZOAB11 / SMA11 1,2-1,6 9, - 9,5 C ZOAB16 / oppervlakbehandeling > 1,6 > 9,5 M+P.PWG juli 214 9

10 Inhoud Management samenvatting 3 Technische samenvatting 5 1 Inleiding Achtergrond Doel Leeswijzer 12 2 Data-inventarisatie en GIS-model Beschikbare gegevens Koppeling van databestanden Inventarisatie textuurgegevens 14 3 Data-analyse Vergelijk textuurdata 212 met onderzoek rolweerstand Vergelijk textuurdata 212 en Correlatie textuur, verkeersintensiteit en leeftijd Uitgangssituatie rolweerstand 212/ Onderbouwing relatie rolweerstand en CO 2 -emissie Verband rolweerstand en CO 2 -emissie Personenwagens Vrachtwagens Uitgangssituatie CO 2 -emissie personenwagens CO 2 -emissie vrachtwagens 27 5 Fijnstof en NO x emissie Gebruikte kentallen Schattingen voor provincie Gelderland Vergelijking met andere bronnen 31 6 Scenariostudies Scenario s Scenario 1: overal SMA Scenario 2: 4 % SMA 11 en 6 % DAB Scenario 3: overal ZOAB Scenario 4: overal DGAD (of DAB) Scenario 5: 2/3 SMA 8G+ en 1/3 DGAD Scenario 6: overal SMA 8G Effecten van verkeersgroei 4 7 Overzicht resultaten en interpretatie Overzicht resultaten Vergelijk resultaat scenariostudies met carbon footprint Classificatie wegdektypen voor rolweerstand 43 8 Conclusies 44 1 M+P.PWG

11 1 Inleiding 1.1 Achtergrond In 212 is de provincie Gelderland gestart met een onderzoek naar het bepalen van de verschillen in rolweerstand van diverse wegdektypen die in Gelderland worden toegepast. Een lagere rolweerstand betekent namelijk minder brandstofverbruik en dus uiteindelijk minder CO 2 -emissie. Uit oriënterend onderzoek in 211 was gebleken dat er een (duidelijk) verband is tussen de rolweerstand en de textuur van een wegdek. Aanvankelijk was het de bedoeling om op 25 wegvakken met verschillende wegdektypen mobiele textuurmetingen uit te voeren en op basis hiervan een afschatting te maken van de rolweerstand. Bij Rijkswaterstaat (RWS-WVL) waren echter ook plannen om naar de rolweerstand van ZOABdeklagen met verschillende steengrootte en verschillende leeftijden te kijken. Insteek van RWS- WVL was om ook daadwerkelijk rolweerstandsmetingen uit te voeren. Vanwege de gedeeltelijke overlap van beide onderzoeken en de te behalen synergievoordelen zijn beide onderzoeken in elkaar geschoven. Uiteindelijk zijn in het voorjaar van 213 op circa 75 wegvakken (totale lengte circa 5 km), gelegen op autosnelwegen en provinciale wegen in Gelderland, gelijktijdig rolweerstands- en textuurmetingen uitgevoerd. Aan de hand van deze meetdata is een model ontwikkeld waarmee de rolweerstand kan worden bepaald op basis van specifieke textuurparameters. In oktober 213 zijn de resultaten van dit onderzoek inclusief het model opgeleverd [1]. Het model maakt het mogelijk om met (reeds beschikbare) textuurdata van het gehele wegennet, scenario-studies te doen naar het effect van (wegdek)ontwikkelingen op rolweerstand en CO 2 -emissie van het verkeer (personenauto s). 1.2 Doel De provincie Gelderland laat ieder jaar wegdekmetingen uitvoeren. Per jaar worden op 5% van het areaal textuurmetingen uitgevoerd. Insteek van deze metingen is het in kaart brengen van de onderhoudstoestand. Naast deze textuurgegevens zijn er onder andere ook gegevens beschikbaar van verkeersintensiteit, type deklagen en jaar van aanleg. Dit project heeft de insteek om op basis van deze gegevens en de resultaten uit het onderzoek rolweerstand [1]: een overzicht te krijgen (met behulp van textuur-rolweerstandmodel) van de rolweerstand van het gehele wegennetwerk van de provincie Gelderland. inzicht te krijgen in verschillen in CO 2 -emissie ten gevolge van de hoeveelheid verkeer (personenauto s) op het provinciale wegennet. inzicht te krijgen in CO 2 -emissie-effecten voor interessante scenario s, vanuit ontwikkelingen van de afgelopen jaren en verwachtingen voor de komende jaren met betrekking tot wegdekbeleid en verkeersintensiteiten. inzicht te krijgen in een voor provincie Gelderland optimale situatie vanuit het perspectief van (reductie van ) rolweerstand / CO 2 -emissie. Omdat in 213 behalve de metingen in provincie Gelderland en op rijkswegen ook metingen gedaan zijn op betonvakken, wordt tevens onderzocht of verbetering van het genoemde model mogelijk is. Dit onderzoek wordt (opnieuw) in samenwerking met Rijkswaterstaat gedaan. M+P.PWG juli

12 1.3 Leeswijzer In het volgende hoofdstuk wordt een inventarisatie gemaakt van de beschikbare data, waarna in hoofdstuk 3 een kort vergelijk wordt gemaakt met de gegevens uit het meetonderzoek rolweerstand. In hoofdstuk 4 wordt een onderbouwing gegeven voor de relatie tussen rolweerstand en CO 2 -emissie. Hoofdstuk 5 geeft een indicatie voor de effecten op fijnstof en NO x. Hoofdstuk 6 rekent een aantal scenario s door, waarna in hoofdstuk 7 de analyse en interpretatie wordt gedaan. Voor het onderzoek (en het resultaat) naar een verbeterd textuur-rolweerstand-model is een afzonderlijke rapportage gemaakt: Enhancements of texture vs rolling resistance model [2]. 12 M+P.PWG

13 2 Data-inventarisatie en GIS-model 2.1 Beschikbare gegevens De provincie Gelderland laat jaarlijks textuurmetingen uitvoeren. Per jaar wordt steeds één rijrichting per wegvak gemeten. Uit de textuurdata kunnen de parameters MPD, RMS en Skewness worden bepaald. Naast textuurgegevens zijn nog diverse andere gegevensbronnen beschikbaar, waaronder: wegdektypen, jaar van aanleg en verkeersintensiteit. In dit hoofdstuk wordt gekeken naar de beschikbare databestanden en wordt een eerste inventarisatie gemaakt van de textuurdata. De trend van de textuurdata wordt vergeleken met de data verkregen uit het onderzoek rolweerstand [1]. Daarnaast zal de rolweerstand worden berekend op basis van het multi regressie model uit dit onderzoek. De gegevensbestanden die zijn gebruikt in de analyses zijn weergegeven in tabel II. tabel II Beschikbare gegevensbronnen bestandsnaam bestandstype relevante data RMS MPD Skew data Provincie Gelderland 212 (textuurdata van rechterrijstroken) Excel wegnaam / km begin en km eind rijstrook MPD per rijspoor RMS per rijspoor Skewness per rijspoor RMS MPD Skew data Provincie Gelderland 213 Excel Wegnaam / km begin en km eind Rijstrook MPD per rijspoor RMS per rijspoor Skewness per rijspoor WVVPRO_1993_213_GISIB shape file wegnaam / km begin en km eind type deklaag jaar van uitvoering shapefile_samenstelling_verkeer_212 shape file wegnaam / km begin en km eind verkeersintensiteit lichte motorvoertuigen verkeersintensiteit middelzware motorvoertuigen verkeersintensiteit zware motorvoertuigen 2.2 Koppeling van databestanden De bestanden worden met behulp van GIS gekoppeld. In het bestand met textuurgegevens is geen directe plaats informatie (RD-coördinaten) aanwezig. Daarom wordt het bestand via de route informatie (wegnaam en kilometrering) gekoppeld aan het WVVPRO-bestand. Uit het WVVPRO-bestand wordt het type deklaag en jaar van uitvoering overgenomen. M+P.PWG juli

14 2.3 Inventarisatie textuurgegevens Op basis van de route informatie uit het WVVPRO-bestand is in figuur 4 een overzicht gegeven van de textuurdata uit 213. Het textuur 213 bestand is completer dan het textuur 212 bestand. De ontbrekende data is in het zwart aangegeven. Dit betreft circa 13 kilometer op het totaal van circa 115 km weglengte. In 213 is steeds de linkerrijbaan gemeten. Het textuur 213 bestand is gekoppeld aan het WVVPRO-bestand. Vervolgens is per 1 meter wegvak uit het 213 bestand, de 212 data gekoppeld. figuur 4 Beschikbare textuurdata uit 213. In rood is aangegeven van welke wegvakken textuurdata beschikbaar is. In zwart de ontbrekende textuurdata in de 213 dataset 14 M+P.PWG

15 3 Data-analyse 3.1 Vergelijk textuurdata 212 met onderzoek rolweerstand In figuur 5 en figuur 6 is een analyse van de textuur data uit 212 gemaakt. Per wegdektype is een histogram weergegeven van het percentage 1 meter vakken dat aan een bepaalde MPD of skewness waarde voldoet. Het betreft textuurwaarden in het rechterrijspoor. 1 2L ZOAB (127 samples) 1 AC (183 samples) 1 DAB (96 samples) 1 DAB /11 (561 samples) 1 DAB /16 (1397 samples) % DAB /8 (6 samples) DAB-rood (8 samples) DGAD (2833 samples) FDAB (5 samples) OAB (176 samples) % SMA (335 samples) SMA /11 type (2 samples) SMA /11 type 1 (1 samples) SMA /11 type 2 (1746 samples) SMA /11 type G (159 samples) 1 % SMA /6 (56 samples) SMA /6 type G (3 samples) SMA /8 (628 samples) SMA-NL 11B (21 samples) SMA-NL 11G (32 samples) % SMA-NL 5 (9 samples) SMA-NL 5G (27 samples) SMA-NL 8B (84 samples) SMA-NL 8G (133 samples) ZOAB /11 (245 samples) % ZOAB 11 (36 samples) ZOAB 5 (5 samples) ZOAB 8 (74 samples) % MPD [mm] MPD [mm] MPD [mm] figuur 5 Histogrammen van de MPD-waarden per 1 m wegvaklengte in het rechterrijspoor per wegdektype (een sample is een 1 meter wegvak) M+P.PWG juli

16 1 2L ZOAB (127 samples) 1 AC (183 samples) 1 DAB (96 samples) 1 DAB /11 (561 samples) 1 DAB /16 (1397 samples) % DAB /8 (6 samples) DAB-rood (8 samples) DGAD (2833 samples) FDAB (5 samples) OAB (176 samples) % SMA (335 samples) SMA /11 type (2 samples) SMA /11 type 1 (1 samples) SMA /11 type 2 (1746 samples) SMA /11 type G (159 samples) 1 % SMA /6 (56 samples) SMA /6 type G (3 samples) SMA /8 (628 samples) SMA-NL 11B (21 samples) SMA-NL 11G (32 samples) % SMA-NL 5 (9 samples) SMA-NL 5G (27 samples) SMA-NL 8B (84 samples) SMA-NL 8G (133 samples) ZOAB /11 (245 samples) % ZOAB 11 (36 samples) ZOAB 5 (5 samples) ZOAB 8 (74 samples) % Skewness Skewness Skewness figuur 6 Histogrammen van de Skewness-waarden per 1 m wegvaklengte in het rechterrijspoor per wegdektype Het volgende valt op naar aanleiding van deze figuren: vrijwel alle skewness-waarden (zie figuur 6) zijn negatief. In het onderzoek rolweerstand [1] was dit ook het geval; de verdeling van MPD-waarden (zie figuur 5) voor de verschillende wegdektypen is vergelijkbaar met de MPD-waarden die zijn gevonden in het onderzoek rolweerstand [1]. In tabel III is het bereik van de textuurparameters MPD, RMS en Skewness weergegeven voor de datasets onderzoek rolweerstand en het databestand textuur M+P.PWG

17 tabel III Vergelijk van bereik MPD, RMS en Skewness waarden in de datasets onderzoek rolweerstand en het databestand textuur 212 MPD RMS skewness min max min max min max Onderzoek rolweerstand [1],5 2,4,2 1,9-1,5 *),5 Textuur 212 (1 m vakken),2 2,6,1 2, -3,3 *),3 Textuur 212 (gem. per wegvak),2 2,1,2 1,6-2,6,1 In tabel III vallen vooral de verschillen in Skewness-waarden op tussen het onderzoek rolweerstand en het textuur 212 bestand. Deze verschillen worden mogelijk veroorzaakt door: Verschil in beoordelingslengte: bij het onderzoek rolweerstand wordt eerst per meter de Skewness bepaald. Vervolgens wordt voor de Skewness per 1 meter een middeling uitgevoerd over de onderliggende 1 meter vak data. In het textuur 212 bestand wordt steeds per 1 meter de Skewness bepaald; Verschil in analysemethode: in het onderzoek rolweerstand wordt de Skewness bepaald volgens ISO In het textuur 212 bestand wordt de statistische Skewness bepaald. In het onderzoek rolweerstand [1] zijn de textuurwaarden per wegvak gemiddeld. Dezelfde werkwijze kunnen we ook volgen voor textuurdata uit het textuur 212 bestand. Om te kunnen beoordelen of de relatie tussen rolweerstand en textuurwaarden uit het rolweerstand onderzoek ook toegepast kan worden op het textuur 212 bestand, zijn in figuur 7 en figuur 8 de histogrammen van de textuurparameters MPD, RMS en skewness weergegeven % wegvakken 15 % wegvakken 15 % wegvakken MPD [mm] RMS [mm] Skewness figuur 7 Histogram van MPD, RMS en skewness waarden (gemiddelden per wegvak) uit het onderzoek rolweerstand [1] (zowel provinciale als rijkswegen) M+P.PWG juli

18 % wegvakken 15 % wegvakken 15 % wegvakken MPD [mm] RMS [mm] Skewness figuur 8 Histogram van MPD, RMS en skewness waarden (gemiddelden per wegvak) uit textuur 212 bestand Uit figuur 7 blijkt dat in het onderzoek rolweerstand een brede selectie van wegvakken is onderzocht met veel spreiding in MPD en RMS-waarden. Daarnaast blijkt dat de wegvakken overwegend een negatieve skewness waarde hebben tussen -1,5 en -1,. Vergelijken we dit met figuur 8 dan vinden we overwegend MPD- en RMS-waarden onder 1, mm. De skewness-waarden zijn ongeveer normaal verdeeld met een gemiddelde van -1,. De gevonden MPD, RMS en Skewness waarden vertonen voldoende overlap met de textuurwaarden die zijn gevonden in het onderzoek rolweerstand. De relatie die gevonden is in het onderzoek rolweerstand kan daarmee ook worden toegepast op de data uit het textuur 212 bestand. 3.2 Vergelijk textuurdata 212 en 213 In figuur 9 is een vergelijk gemaakt van de MPD-waarden uit 212 en 213. Het betreft respectievelijk data van de rechterrijbaan en linkerrijbaan. In de linker figuur zijn de MPD-waarden per 1 meter wegvak in 213 uitgezet tegen de MPD-waarden uit M+P.PWG

19 MPD 213 [mm] % MPD 212 [mm] MPD MPD 212 figuur 9 Links correlatie van MPD-waarden uit 212 en 213. Rechts een histogram van de verschillen in MPD-waarden tussen de twee datasets In figuur 9 valt op dat een behoorlijke spreiding in de resultaten optreedt. Mogelijke oorzaken hiervoor zijn: er zit een jaar verschil tussen de twee meetmomenten waartussen de wegvakeigenschappen zijn gewijzigd; de linkerrijbaan wordt vergeleken met de rechterrijbaan; mogelijk verschil in wegdektype tussen linker- en rechterrijbaan ten tijde van de metingen. In de rechter figuur is per 1 meter vak het verschil in MPD-waarde uitgezet in een histogram. Het volgende valt op: er is een verschil van,2 ±,5 mm (95 % betrouwbaarheidsinterval) tussen de gemiddelde MPD-waarde van de 212 en 213 dataset; de verschillen zijn normaal verdeeld. Omdat het verschil in gemiddelde MPD-waarde statistisch gezien niet significant is, wordt geconcludeerd dat zowel de 212 als 213 textuurdata bruikbaar zijn voor het onderzoek. Voor de bepaling van de rolweerstand wordt gebruik gemaakt van de verbeterde relatie tussen textuur en rolweerstand uit het rapport over de verbetering van de relatie [2]. 3.3 Correlatie textuur, verkeersintensiteit en leeftijd In figuur 1 is een spreidingsdiagram weergegeven waarbij het verschil in MPD-waarden tussen 212 en 213 is uitgezet tegen de totale weekdagintensiteit of de weekdagintensiteit zware motorvoertuigen. Uit de figuur blijkt dat er geen duidelijke correlatie is tussen de parameters. M+P.PWG juli

20 MPD MPD Weekdag intensiteit totaal 6 8 x Weekdag intensiteit zware motorvoertuigen figuur 1 Spreidingsdiagram verschil in MPD-waarden 212 en 213 versus weekdagintensiteit. Links: totale weekdagintensiteit, rechts: weekdagintensiteit zware motorvoertuigen In figuur 11 is het verband tussen MPD en leeftijd van het wegvak onderzocht, voor zowel de 212 als 213 dataset. In beide gevallen treedt een grote spreiding in MPD-waarden op. Er is geen verband tussen de gemeten MPD-waarde en leeftijd van het wegvak MPD 212 [mm] 1.5 MPD 213 [mm] leeftijd [jaar] leeftijd [jaar] figuur 11 Spreidingsdiagram MPD-waarden in 212 (rood) en 213 (blauw) versus leeftijd. 2 M+P.PWG

21 In figuur 12 is de data uit figuur 11 gefilterd op percentage zware motorvoertuigen. De spreiding in MPD-waarden kan worden gereduceerd als alleen de wegvakken met 8% of meer zware motorvoertuigen worden meegenomen. De resultaten in figuur 12 zijn gebaseerd op 469 segmenten van 1 meter wegvaklengte. Ook in deze figuur is geen eenduidige trend zichtbaar MPD 212 [mm] MPD 213 [mm] leeftijd [jaar] leeftijd [jaar] figuur 12 Spreidingsdiagram MPD-waarden in 212 (rood) en 213 (blauw) versus leeftijd. Alleen wegvakken met ten minste 8 % zware motorvoertuigen 3.4 Uitgangssituatie rolweerstand 212/213 Iedere twee jaar worden in opdracht van provincie Gelderland textuurmetingen uitgevoerd op het gehele provinciale wegennet. Het ene jaar wordt de rechterrijbaan gemeten, het andere jaar de linkerrijbaan. Uit deze textuurmetingen zijn de parameters MPD en RMS te bepalen. Met behulp van deze parameters kan de rolweerstand voor personenwagens per 1 meter vak worden berekend (zie formule (2)). In de vorige paragraaf is gekeken naar de verdeling van MPD- en skewness-waarden. Omdat deze waarden vergelijkbaar zijn met de textuurgegevens in het onderzoek rolweerstand, kan met behulp van de multiregressie relatie de rolweerstand per 1 m vak worden berekend. Het gebruikte textuur-rolweerstand-model is een (licht) verbeterde versie van het model uit [1]. In een afzonderlijk onderzoek (met Rijkswaterstaat) is nagegaan of optimalisatie van het textuurrolweerstand-model mogelijk was. Ten eerste is onderzocht of het bestaande model representatief is, door het maken van een robuust model op basis van een evenwichtige selectie van meetresultaten van verschillende wegdektypen of op basis van verschillende Skewness waarden. Daarnaast is het effect van het toepassen van tyre enveloping en/of filtering van het ruwe textuursignaal onderzocht. De belangrijkste bevinding was dat het bestaande textuur rolweerstand model al behoorlijk robuust is. Het uitvoeren van extra filtering of tyre enveloping heeft geen positief effect op de kwaliteit van de relatie. Het toevoegen van enkele extra metingen aan beton wegvakken maakt het model wel nauwkeuriger. De aanbeveling uit het rapport is om in vervolgonderzoeken de volgende relatie tussen textuur en rolweerstand te gebruiken: M+P.PWG juli

22 (2) ( ) ( ) ( ) R 2 =,69 De onderbouwing van deze verbeterde versie van de relatie is opgenomen in [2], de gegevens over de gebruikte metingen aan beton wegvakken in [12]. Het resultaat van deze berekening is in figuur 13 weergegeven op de kaart. Indien er voor een wegvak zowel textuurdata uit 212 als 213 beschikbaar is, wordt de rolweerstand per rijstrook bepaald en vervolgens gemiddeld per 1 meter vak. figuur 13 Berekening van de rolweerstand voor het hele provinciale netwerk, gebaseerd op de textuurwaarden van 212 en 213 (uitgangssituatie) 22 M+P.PWG

23 4 Onderbouwing relatie rolweerstand en CO 2 -emissie 4.1 Verband rolweerstand en CO 2 -emissie In het vorige hoofdstuk is inzicht gegeven in de rolweerstand van het hele wegennet voor de situatie 212/213. Deze situatie noemen we in het onderzoek de uitgangssituatie. De variatie van de rolweerstand door verschil in wegdekeigenschappen leidt ook in variatie van de CO 2 -emissie. In dit hoofdstuk wordt toegelicht welke relatie is gebruikt voor de omrekening van (variatie in) rolweerstand naar (variatie in) CO 2 -emissie voor het provinciale wegennet Personenwagens Van belang is om inzicht te hebben in het deel van het energiegebruik dat beïnvloed wordt door de rolweerstand van het wegdek. Het gaat hierbij alleen om de invloed van de textuur op de rolweerstand. Het effect van andere parameters, zoals de langsvlakheid en vervorming van het wegdek is voor de Nederlandse situatie significant kleiner dan die van de textuur. In figuur 14, afkomstig uit een Michelin publicatie [3], is de beschikbare mechanische energie aan de aandrijfas van een personenwagen uitgezet als functie van de voertuigsnelheid. Het betreft steeds een situatie bij een constante rijsnelheid. figuur 14 Energieverdeling van een personenwagen uitgezet tegen snelheid als een percentage van de aandrijfenergie [3]. Fd = luchtweerstand, Fv = interne wrijvingskrachten, FRR = rolweerstand Uit de figuur blijkt dat rolweerstand ten minste 1/3 van de totale kracht is bij snelheden tot 7 km/h. Bij snelheden hoger dan 7 km/h is dit ¼ of minder. In een ander Michelin onderzoek [4] is de rolweerstand van personenwagenbanden gemeten als percentage van de totale weerstandskracht voor een viertal typische situaties: stedelijk, buiten stedelijk, hoofdwegen en snelwegen. M+P.PWG juli

24 figuur 15 De bijdrage van rolweerstand in het brandstofverbruik van personenwagens [4] Hierbij is uitgegaan van een personenwagen van 11 kg en een rolweerstandscoëfficiënt van 12 kg/t. Voor stedelijke situaties wordt ongeveer 3 % van het totale brandstofverbruik bepaald door de rolweerstand. Bij wegvakken met een maximumsnelheid van 8 km/h ( extra urban, major/minor roads ) is dit ook ongeveer 3 %. Omdat de CO 2 -uitstoot evenredig is met het brandstofverbruik kan voor de omrekening van rolweerstand naar CO 2 -uitstoot gebruik worden gemaakt van deze factoren. Bedacht moet worden dat deze factoren het effect waarschijnlijk onderschatten, omdat bijvoorbeeld de interne weerstandskrachten proportioneel zijn met de gevraagde mechanische energie. Dat betekent dat een verminderde rolweerstand direct leidt tot lager brandstofverbruik, maar dat ook andere interne weerstandskrachten (proportioneel) lager zijn. Voor de provinciale situatie wordt onderscheid gemaakt tussen wegvakken met een maximumsnelheid van 7 km/h of lager, of 7 km/h en hoger. De verhouding tussen variatie in rolweerstand en effect daarvan op de CO 2 -emissie die bij de berekeningen wordt aangehouden bedraagt respectievelijk 1/3 en 1/4. 24 M+P.PWG

25 4.1.2 Vrachtwagens Het effect van het veranderen van de rolweerstand op de CO 2 -emissie van vrachtwagens is van verschillende factoren afhankelijk. Het aandeel van de rolweerstand in de totale voertuigweerstand is sterk afhankelijk van het gewicht en inzetgebied en kan tussen de 3 en 6% bedragen. De meeste verliezen die optreden zijn proportioneel aan de energiebehoefte. Met een reductie van de rolweerstand daalt de energiebehoefte. Daarmee worden andere verliezen echter ook kleiner. Uit onderzoek [5] blijkt dat het aandeel van de rolweerstand in de totale wrijvingskracht circa 45% bedraagt bij 85 km/h (zie figuur 16). Voor vrachtwagens wordt uitgegaan van een factor 2, waarbij wordt aangenomen dat de helft van de interne wrijvingskrachten proportioneel zijn met de rolweerstandskracht. figuur 16 Aandeel van verschillende wrijvingskrachten in het totale brandstofverbruik van een vrachtwagen bij 85 km/h [5] 4.2 Uitgangssituatie CO 2 -emissie personenwagens (3) De gemiddelde CO 2 -uitstoot van personenauto s per gereden kilometer was in 212 volgens het CBS [6] [7] 177 g/km. Met dit gegeven en de verkeersintensiteit is per 1 meter wegvaklengte de ongecorrigeerde CO 2 -emissie te berekenen. Hiervoor is gebruik gemaakt van de verkeerscijfers uit 212, zie paragraaf 2.1. Met ongecorrigeerd wordt bedoeld dat we geen rekening houden met variatie in de rolweerstand op de CO 2 -emissie. We gaan er vanuit dat de gemiddelde CO 2 - emissiefactoren gelden voor een gemiddeld wegdektype. De ongecorrigeerde jaarlijkse CO 2 -uitstoot per 1 meter segment wordt als volgt bepaald: Waarin f lmv de fractie lichte motorvoertuigen, I weekdag de weekdagintensiteit, CO 2 gemiddeld de gemiddelde CO 2 -uitstoot van lichte motorvoertuigen in kg/m en segmentlengte de lengte van het wegsegment (meestal 1 meter). M+P.PWG juli

26 Om differentiatie aan te kunnen brengen in de CO 2 -uitstoot door veranderingen in rolweerstand, wordt eerst een representatieve gemiddelde rolweerstandscoëfficiënt bepaald voor het gehele Gelderse wegennet. Op basis van de metingen uit het bredere onderzoek rolweerstand [1] en een evenredige verdeling van intensiteiten over de wegdektypen DGAD, DAB en SMA 8 en 11 volgt een gemiddelde rolweerstandscoëfficiënt van 8,8 kg/t. De gemiddelde CO 2 -uitstoot van een personenauto bij deze (gemiddelde) rolweerstandscoëfficiënt wordt gelijk gesteld aan 177 g/km. De gecorrigeerde CO 2 -uitstoot per segment wordt bepaald door gebruik te maken van de verhouding tussen rolweerstand en CO 2 -uitstoot en het verschil in rolweerstand van het 1 m vak ten opzichte van de gemiddelde rolweerstandscoëfficiënt: (4) Waarbij: CO 2,segment,gecorrigeerd : de CO 2 -uitstoot voor dit segment gecorrigeerd voor de werkelijke rolweerstandwaarde; CO 2, segment,ongecorrigeerd : de gemiddelde CO 2 -uitstoot van een personenwagen voor dit segment; RRC segment : de berekende rolweerstand voor dit segment, op basis van MPD en RMS-waarde; RRC gemiddeld : de gemiddelde rolweerstandscoëfficiënt voor het Gelderse wegennet; RRC factor : 1/3 voor wegvakken met een maximumsnelheid van 7 km/h of lager en 1/4 voor alle overige wegvakken. In figuur 17 is de berekende CO 2 -uitstoot per 1 meter wegvaklengte voor de uitgangssituatie 212/213 weergegeven. De totale jaarlijkse CO 2 -uitstoot voor lichte motorvoertuigen bedraagt circa 579 kton per jaar. 26 M+P.PWG

27 figuur 17 De CO 2 -uitstoot [ton] voor lichte motorvoertuigen voor het hele provinciale netwerk per 1m-vak, gebaseerd op de textuurwaarden van 212 en 213. De totale berekende CO 2 -uitstoot voor lichte motorvoertuigen bedraagt 579 kton per jaar 4.3 CO 2 -emissie vrachtwagens (5) In de scenariostudies wordt alleen gekeken naar effecten op de CO 2 -emissie van personenwagens. Dit heeft enerzijds te maken met het feit dat er weinig onderzoeksgegevens over de relatie tussen rolweerstand en CO 2 -emissie voor vrachtwagens zijn. Anderzijds is de intensiteit van vrachtwagens op het provinciale wegennet doorgaans relatief laag. Op basis van meetgegevens uit een onderzoek naar de rolweerstand van een typische vrachtwagenband [1] wordt een verband verkregen tussen de MPD-waarden en de rolweerstand. Bij dit onderzoek zijn rolweerstands- en textuurmetingen uitgevoerd op negen verschillende wegdektypen, waaronder ZOAB /6 en DAB. Het volgende verband wordt gevonden tussen de rolweerstand (f RW ) en MPD-waarden: Het is niet bekend in hoeverre dit verband representatief is voor een gemiddelde vrachtwagenband. Uit cijfers van Stimular, SKAO en Connekt [11] blijkt dat de gemiddelde CO 2 -uitstoot voor zware vrachtwagens 11 g/km bedraagt. M+P.PWG juli

28 Op basis van de textuurdata uit 213 is de rolweerstand berekend volgens formule (4) en is de CO 2 -uitstoot berekend op dezelfde manier als in paragraaf 4.2. De totale CO 2 -uitstoot door vrachtwagens komt hiermee uit op circa 158 kton per jaar. Als wordt verondersteld dat de textuur geen invloed heeft op de rolweerstand van een vrachtwagenband, dan wordt afgerond ook een totale uitstoot van 158, kton per jaar gevonden. Als we de invloed van textuur voor vrachtwagens gelijk veronderstellen aan het effect van textuur voor personenwagens dan wordt een totale uitstoot van 156,6 kton gevonden. De CO 2 -emissie van middelzware motorvoertuigen komt op circa 19 kton per jaar uit. Hierbij is hetzelfde verband verondersteld als voor zware motorvoertuigen. De totale emissie van vrachtverkeer bedraagt hiermee dus circa 35 kton per jaar. Van de totale CO 2 -emissie van het verkeer wordt circa 62% veroorzaakt door personenwagens en 38% door vrachtwagens. 28 M+P.PWG

29 5 Fijnstof en NO x emissie 5.1 Gebruikte kentallen De keuze voor wegdektypen met een lagere rolweerstand is niet alleen effectief om de CO 2 -emissie te reduceren, maar heeft ook effect op alle andere (verontreinigende) uitlaatemissies van het verkeer, zoals (ultrafijne) deeltjes, elementair koolstof (EC, roet) en NO x. In het kader van het Innovatieprogramma Luchtkwaliteit (IPL) is onderzoek gedaan naar het effect van wegdekmaatregelen op de luchtkwaliteit [13]. Er zijn emissiefactoren voor NO x en PM 1 volgens SRM 1 [14], waarbij onderscheid wordt gemaakt tussen stagnerend stadsverkeer, normaal stadsverkeer, doorstromend stadsverkeer en buitenweg verkeer. In tabel IV zijn de emissiefactoren voor lichte-, middelzware- en zware motorvoertuigen weergegeven voor de categorie Buitenweg algemeen. tabel IV Emissiefactoren volgens SRM 1 voor niet-snelwegen voor de categorie Buitenweg algemeen [14] emissie in [g/km] lichte motorvoertuigen middelzware motorvoertuigen zware motorvoertuigen NO x,25 4,75 6,13 PM 1 *),23,128,13 *) Betreft de verbranding en slijtage naar lucht De totale emissie van fijnstof is opgebouwd uit wegdekslijtage, bandenslijtage en uitlaatemissie, waarbij de uitlaatemissie domineert. De gegevens uit tabel IV betreffen het gecombineerde effect van wegdekslijtage, bandenslijtage en uitlaatemissie. De uitlaatemissie wordt bepaald op basis van het verschil tussen de emissiefactoren uit tabel IV en de som van de bandenslijtage en wegdekslijtage uit tabel V. In opdracht van Rijkswaterstaat is door Deltares en TNO de emissiebron wegdekslijtage wegverkeer en bandenslijtage wegverkeer [15] [16] in kaart gebracht. De gegevens zijn samengesteld uit diverse onderzoeken op dit gebied. De slijtagebronnen in de totale PM 1 uitstoot zijn weergegeven in tabel V. tabel V Emissiefactoren per slijtagebron in totale fijnstof uitstoot [15] [16] emissie in [mg/km] lichte motorvoertuigen middelzware motorvoertuigen *) zware motorvoertuigen Bandenslijtage PM 1 **) Wegdekslijtage (landelijke wegen) PM 1 **) 5,5 5,5 29 *) Betreft de categorie bestelauto s **) Betreft de verbranding en slijtage naar lucht M+P.PWG juli

30 5.2 Schattingen voor provincie Gelderland Op basis van de inzichten die in dit rapport beschreven zijn ten aanzien van het verschil in textuur van verschillende wegdektypen en het aandeel van de rolweerstand in de totale wrijvingskracht van voertuigen, is een berekening gemaakt van de CO 2, NO x en PM 1 -uitstoot van het Gelderse wegennet, zie tabel VI. Voor deze berekening is gebruik gemaakt van de emissiefactoren uit tabel IV en tabel V. Bij de berekeningen is gebruik gemaakt van de textuurdata uit 213 en de verkeersintensiteit uit 212. tabel VI CO 2, NO x en PM 1 -emissie op basis van de textuurgegevens uit 213 en de verkeersintensiteit uit 212 emissie [ton] lichte motorvoertuigen middelzware motorvoertuigen zware motorvoertuigen totaaal CO 2-emissie ongecorrigeerd CO 2-emissie gecorrigeerd *) NO x-emissie ongecorrigeerd NO x-emissie gecorrigeerd **) PM 1-emissie bandenslijtage PM 1-emissie wegdekslijtage PM 1-emissie uitlaat ongecorrigeerd PM 1-emissie uitlaat gecorrigeerd ***) totaal CO 2 gecorrigeerd totaal NO x gecorrigeerd totaal PM 1 gecorrigeerd *) De verhouding rolweerstand en CO 2-uitstoot is 1/3 voor lichte motorvoertuigen,,5 voor middelzware motorvoertuigen en,5 voor zware motorvoertuigen **) De verhouding rolweerstand en NOx-uitstoot is 1/3 voor lichte motorvoertuigen,,5 voor middelzware motorvoertuigen en,5 voor zware motorvoertuigen ***) De verhouding rolweerstand en PM 1 uitlaat emissie is 1/3 voor lichte motorvoertuigen,,5 voor middelzware motorvoertuigen en,5 voor zware motorvoertuigen De gecorrigeerde emissie wordt berekend op dezelfde wijze als in paragraaf 4.2. Als gemiddelde rolweerstand voor personenwagens wordt conform paragraaf 4.2 8,8 kg/t gebruikt. Voor zware motorvoertuigen wordt formule (5) gebruikt om de rolweerstandscoëfficiënt te bepalen. Voor middelzware motorvoertuigen wordt hetzelfde verband gebruikt als voor middelzware motorvoertuigen. Als referentie rolweerstand voor deze categorieën wordt 5,4 kg/t gebruikt. Dit is de gemiddelde rolweerstand van een typische vrachtwagenband op wegdekken met een fijne en grove structuur. Voor de totale PM 1 -uitstoot wordt de som berekend van PM 1 -emissie bandenslijtage, PM 1 - emissie wegdekslijtage en PM 1 -emissie uitlaat gecorrigeerd. Ten gevolge van het huidige 3 M+P.PWG

31 wegdekbeleid is er sprake van een reductie van de NOx- en PM 1 -emissie ten opzichte van de situatie 23 van,4 resp.,7%. Dit betreffen reducties uitgaande van de totale emissies voor lichte, middelzware en zware motorvoertuigen. 5.3 Vergelijking met andere bronnen Om een indruk te krijgen hoe de geschatte totale emissies zich verhouden tot informatie uit andere bonnen, wordt in deze paragraaf een vergelijking gemaakt met informatie van het CBS en uit de Compendium van de Leefomgeving. In figuur 18 staat een overzicht van de CO 2 -emissies van wegverkeer over het gehele Nederlandse wegennet. De in dit rapport berekende totale CO 2 -emissie in de provincie Gelderland (circa 93 kton per jaar) is circa 11% van de totale emissie op buitenwegen uit de CBS-cijfers. Dit komt aardig overeen met de omvang van het wegennet in Gelderland en de gemiddelde verkeersintensiteiten. figuur 18 CO 2 -uitstoot wegverkeer voor 212. Bron: CBS StatLine [7] Het Compendium voor de Leefomgeving heeft ook cijfers over andere emissies van wegverkeer over 212. De totale emissies CO 2, NO x en PM 1 over 212 zijn weergegeven in figuur 19. De emissies van wegverkeer in de provincie Gelderland zijn ongeveer 4% van de totale CO 2 -emissie, 5% van de totale NO x -emissie en 3% van de totale PM 1 -emissie. De resultaten in dit rapport lijken aan te sluiten wat betreft orde grootte met de cijfers uit deze andere bronnen. Vergelijk met emissies Compendium voor de leefomgeving emissie [ton] lmv mmv zmv totaal waarvan GLD CO2-emissie % NOx-emissie % PM1-emissie (excl. slijtagebronnen) % bron: figuur 19 Emissies naar lucht door wegverkeer, 212 [8] M+P.PWG juli

32 6 Scenariostudies 6.1 Scenario s Op basis van de uitgangssituatie van de CO 2 -uitstoot over 212/213 kunnen scenariostudies worden uitgevoerd. Hierbij wordt inzicht verkregen in de effecten vanuit ontwikkelingen van de afgelopen jaren en verwachtingen voor de komende jaren met betrekking tot wegdekbeleid en verkeersintensiteit. Een overzicht van de onderzochte scenario s is weergegeven in tabel VII. Als referentie wordt steeds de uitgangssituatie 212/213 gehanteerd. Voor deze situatie geldt dat het wegdektype verdeeld blijkt te zijn in drie ongeveer gelijke delen, met dunne geluidreducerende deklagen (DGAD), dicht asfaltbeton (DAB) en SMA (zowel /8 als /11). De gemiddelde rolweerstand van DGAD en DAB ligt dicht bij elkaar, de rolweerstand van SMA ligt circa 7% hoger dan bij DGAD. Een overzicht van de rolweerstandscoëfficiënten per wegdektype en de herkomst hiervan is weergegeven in tabel VIII. tabel VII Onderzochte scenario s nummer omschrijving rolweerstandscoëfficiënt [kg/t] Referentie scenario 212/213 ref 1/3 DGAD, 1/3 DAB, 1/3 SMA11 8,7 / 8,8 / 9,2 Mogelijke scenario s uit het verleden 1 overal SMA 11 9,2 2 4 % SMA 11 en 6 % DAB 16 9,2/ 8,8 3 overal ZOAB 16 9,8 Mogelijke toekomstscenario s 4 overal DGAD (of DAB) 8,7 5 2/3 SMA 8G+, 1/3 DGAD 8,9 / 8,7 6 overal SMA 8G+ 8,9 32 M+P.PWG

33 tabel VIII In de scenariostudies gebruikte rolweerstandscoëfficiënten per wegdektype wegdektype rolweerstandscoëfficiënt [kg/t] bron DAB 8,8 gemiddelde rolweerstand voor DAB volgens [1] DGAD 8,7 gemiddelde rolweerstand voor DGAD volgens [1] SMA 8 8,9 gemiddelde rolweerstand voor /8 wegdekken volgens [1] SMA 11 9,2 gemiddelde rolweerstand van /5, /8, /11 en /16 wegdekken volgens [1] ZOAB 16 9,8 gemiddelde rolweerstand voor /16 wegdekken volgens [1] Bij het uitvoeren van de scenariostudies wordt steeds maar één parameter veranderd. Vervolgens wordt voor ieder 1 meter wegvak de verandering in CO 2 -uitstoot berekend, in een figuur weergegeven, waarna de totale CO 2 -uitstoot wordt bepaald en vergeleken met de totale emissie van de uitgangssituatie. In de scenario s is geen rekening gehouden met effecten van verkeersgroei en het schoner worden van voertuigen. De te verwachten effecten hiervan worden in de laatste paragraaf toegelicht. M+P.PWG juli